ESTUDO DO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA CANTAREIRA: USO DO GEOPROCESSAMENTO PARA ANÁLISE E COMPARAÇÃO DE DADOS REFERENTES AO ABASTECIMENTO PELO SISTEMA Aluno: Larissa Porteiro Carminato Orientador: Sergio Vicente Denser Pamboukian Apoio: PIBIC MackPesquisa Resumo: Grande parte da região sudeste do país enfrenta atualmente uma das maiores crises hídricas da história, sendo que o Sistema de Abastecimento de Água Cantareira foi o mais afetado até o momento. Com isso, muitos especialistas no assunto tentam explicar os motivos que levaram à precária situação em que a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) se encontra nos dias atuais em se tratando do abastecimento de água. Esse trabalho, por sua vez, objetiva o estudo de alguns fatores que, de certa maneira, contribuíram para o advento da crise hídrica, através de técnicas de Geoprocessamento, ferramenta a qual é cada vez mais utilizada em estudos urbanos e ambientais. Com o auxílio de um Sistema de Informações Geográficas (SIG), foi obtida uma série de mapas temáticos que representam de maneira gráfica a evolução e a distribuição de tais fatores com do uso de informações geograficamente referenciadas. A partir de então, os mapas possibilitaram análises e conclusões sobre os fatores estudados em relação à crise hídrica no Sistema Cantareira, dentre eles, características socioeconômicas e consumo de água per capita da população abastecida e os efeitos resultantes das alterações no uso e ocupação do solo na região dos mananciais que formam o Sistema Cantareira. Palavras-chave: Geoprocessamento (SIG), Sistema Cantareira, Crise hídrica na RMSP. Abstract: A huge part of Brazilian southeast region faces nowadays one of the worst water crisis of the history and the Cantareira Water Supply System was the most injured. Due this fact, various specialists try to explain the lack of water in the Metropolitan Region of São Paulo. This article is about the study of some factors that have contributed to the water crisis using Geoprocessing, which is a useful tool for urban and environmental studies. A Geographic Information System (GIS) allows the creation of a range of thematic maps that introduces graphically the evolution and distribution of these factors using georeferenced information. Then, we are able to analyze and draw conclusions of the factors through the maps, for instance: socioeconomic characteristics, per capita water consumption and effects of changes in land use and occupation at the region of the Cantareira System water sources. Keywords: Geoprocessing (GIS), Cantareira System, Water Crisis in the Metropolitan Region of São Paulo.
1. INTRODUÇÃO A água é uma das substâncias indispensáveis para a manutenção da vida e das atividades econômicas. Por muitas décadas, devido à sua abundância no país, ela foi tratada como se fosse praticamente inesgotável. Tal comportamento inconsequente causou na região Sudeste do Brasil uma das maiores crises hídricas da história, com início no final de 2013 e persistindo até os dias atuais. Tendo em vista o sistema produtor de água de São Paulo em estado mais crítico, o Sistema Cantareira, pode-se indicar vários fatores que induziram a escassez de água. Dentre eles, podemos citar: menor ocorrência de chuvas, aumento do consumo médio de água, desmatamento da região dos mananciais1, perdas de água devido a falhas na distribuição urbana, etc. Este trabalho, portanto, mostra os resultados obtidos pelo estudo da influência de alguns fatores na crise hídrica do Sistema Cantareira. Para isso, a metodologia escolhida no trabalho foi o uso do Geoprocessamento para gerar mapas que possibilitem e facilitem interpretações sobre fatores espacialmente distribuídos que influenciam no consumo de água. Domingos (2006) explica que o geoprocessamento é um conjunto de técnicas que agregam coleta, armazenamento e tratamento de informações a certo lugar espacialmente definido e permite a criação de mapas temáticos que visam caracterizar e compreender o espaço e sua organização, como base para estudos e estabelecimento de ações. Os mapas possibilitam uma visão rápida e direta à região de estudo, estando, assim, em vantagem frente a extensas tabelas e gráficos que muitas vezes podem se tornar cansativos ao leitor. A análise dos mapas obtidos pelo Geoprocessamento permite adotar soluções mais racionais em curto espaço de tempo. Isso levou muitos municípios a adotarem o Geoprocessamento como sistema de gestão, por exemplo, o município de Aracajú, que adotou o sistema em 2001. Além de planejamento e controle urbano, o geoprocessamento ainda pode ser aplicado em Finanças, Saúde, Educação, Transporte, Turismo, Lazer e outras áreas (CORDOVEZ, 2002). Vistos tais argumentos, surgiu-se a ideia de utilizar a tecnologia do Geoprocessamento para estudar e, por consequência, ajudar a entender e pensar em soluções para um problema que aflige a sociedade atual, dito anteriormente, a crise hídrica. Define-se então o assunto a ser tratado no trabalho: O uso de Geoprocessamento para estudo e análise do abastecimento de água pelo Sistema Cantareira, com foco em alguns aspectos relacionados ao consumo de água.
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Mananciais: Áreas formadas por corpos hídricos, destinadas à produção de água para o abastecimento público (WHATELY; CUNHA, 2007). Podem ser subterrâneos ou superficiais.
Para a criação dos mapas são necessárias apenas três coisas: um sistema de informações geográficas (SIG), um banco de dados com as informações a serem estudadas e as camadas, mais conhecidas como layers, que servem de base cartográfica para os mapas. O SIG escolhido para o trabalho foi o software QGIS, o qual pode ser obtido gratuitamente através de download via internet. Já os dados e as camadas foram obtidos diretamente de plataformas online como Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP), Agência Nacional de Águas (ANA), entre outros, com devidas adaptações. Com isso em mãos, o próximo passo para a criação dos mapas consiste basicamente em agregar, através do software, as informações obtidas a uma posição geográfica no espaço. Como resultado, o trabalho carrega uma coleção de mapas temáticos gerados através de técnicas de geoprocessamento que pode contribuir positivamente com a sociedade de modo a conscientizar a população não só dos fatores que intensificaram a crise hídrica, mas também dos locais onde eles ocorrem com maior frequência. Já em termos científicos e tecnológicos, pode-se acentuar a importância desse trabalho como um dos difusores do conhecimento do Geoprocessamento e dos SIGs, incentivando seu uso para análise de problemas sociais e ambientais, estudo de soluções e como facilitador de gestão e de tomada de decisões racionais e inteligentes. 1.1. Objetivos Tendo em vista a crise hídrica atual no abastecimento de água na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), o principal objetivo do trabalho é o estudo da região abastecida pelo Sistema Cantareira de modo a investigar fatores que tenham contribuído para a crise ao longo de anos. Para isso, o trabalho conta com uma coleção de mapas temáticos que abordam as influências socioeconômicas da região abastecida e, ainda, características ambientais da região dos mananciais. Além disso, procura-se a difusão do uso do Geoprocessamento e ainda conscientizar os leitores sobre os aspectos que cercam a disponibilidade de água. Em se tratando dos objetivos específicos, o trabalho engloba:
entender o Sistema Cantareira e sua importância;
conhecer a região da bacia hidrográfica do Cantareira;
levantar e analisar alguns fatores que contribuíram para o agravamento da crise ao longo do tempo;
discutir características da Região Metropolitana de São Paulo e da Região do Sistema que influenciam no consumo e na produção de água;
elaborar mapas com o uso do Geoprocessamento para análise e conclusões.
2. REFERENCIAL TEÓRICO 2.1. A Origem do Sistema Cantareira Inaugurado em 30 de Dezembro de 1973, o Sistema Cantareira foi construído com o intuito de abastecer a crescente urbanização da metrópole paulista, que ainda contava com aproximadamente 6 milhões de habitantes. A implantação do Sistema levou quase duas décadas até sua operação total, sendo construído em duas etapas: a primeira com início em 1965 e a segunda em 1976. Apenas em 1981 as obras terminaram resultando numa produção total de 33 m³ (1 m³ = 1000 litros) de água por segundo, a qual é mantida até os dias atuais (WHATELY; CUNHA, 2007). 2.2. Características do Sistema O Sistema de Abastecimento de Água Cantareira é administrado pela SABESP e, por esta, é classificado como o maior e mais importante sistema da RMSP. Com uma área total de 227.950 hectares (2.279,5 km²) entre os estados de São Paulo e Minas Gerais (Figura 1), o Sistema Cantareira é composto por seis reservatórios interligados por túneis subterrâneos (Figura 2), sendo eles (WHATELY; CUNHA, 2007):
Jaguari: sua bacia hidrográfica corresponde a uma área de 103.243,4 hectares distribuída entre os municípios Itapeva, Extrema, Camanducaia, Joanópolis, Sapucaí-Mirim e Vargem, significando mais de 45% da área total do Sistema;
Jacareí: 20.290,7 hectares de bacia hidrográfica (ou 8,9% do total), compreendendo os municípios Bragança Paulista, Piracaia, Joanópolis e Vargem. É interligado ao reservatório Jaguari, com a finalidade de formar um único reservatório. Juntos, somam uma vazão de 22 m³/s;
Cachoeira: abrange uma área de 39.167,3 hectares, 17,2% da área total, entre os municípios Camanducaia, Joanópolis e Piracaia. Produz 5 m³/s de água;
Atibainha: Integra parte dos municípios de Nazaré Paulista e Piracaia, somando 31.476,9 hectares, quase 14% do total. Adiciona 4 m³/s ao sistema;
Paiva Castro (ou Juquery): sua bacia é formada por uma área 33.771 hectares, 14,8% do total, composta por parte dos municípios paulistas: Caieiras, Franco da Rocha, Mairiporã e Nazaré Paulista. Contribui com 2 m³/s ao sistema;
Águas Claras: é um reservatório artificial que recebe água proveniente de todos os cinco reservatórios. Como está localizado numa cota mais elevada que os anteriores, a Estação Elevatória de Santa Inês (ESI) é responsável por bombear a água até o reservatório, superando 120 metros de desnível. Sua função é manter o fluxo contínuo de 33 m³/s durante 3 horas para assegurar o abastecimento, caso a estação elevatória pare de funcionar.
Figura 1: Localização do Sistema Cantareira.
Fonte: O autor, com informações do IBGE (2013) e da Agência das Bacias PCJ (2012).
Antes de ser distribuída à RMSP, a água proveniente dos reservatórios do Sistema Cantareira é direcionada para a Estação de Tratamento de Água (ETA) Guaraú. Nela são realizadas todas as etapas necessárias para tratar a água (WHATELY; CUNHA, 2007). Figura 2: Interligação dos reservatórios do Sistema Cantareira.
Fonte: adaptado de Paschoalotti e Martini Neto (2013).
O Sistema ainda conta com uma reserva técnica (também conhecida como “volume morto”), a qual compreende um volume de 480 bilhões de litros de água que se encontra abaixo das estruturas de captação de água dos reservatórios (túneis). Por esse motivo, a retirada desse volume só é possível com o uso de bombas. Em 2014, o Departamento de Águas e Energia (DAEE) autorizou a extração de duas cotas de água contida na reserva técnica para compor o abastecimento na RMSP (AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS, 2015).
2.3. Abastecimento O Sistema Cantareira é responsável pelo abastecimento de cerca de nove milhões de pessoas residentes na RMSP. Dentre as regiões abastecidas, encontram-se as Zonas Norte e Central e parte das Zonas Oeste e Leste da capital; os municípios de Franco da Rocha, Francisco Morato, Osasco, Caieiras, Carapicuíba e São Caetano do Sul; e parcialmente os municípios de Guarulhos, Barueri, Santo André e Taboão da Serra (AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS, 2015). Do total abastecido, 87% são destinados ao uso residencial, 11%, a indústria e comércio, e apenas 2% para utilização pública (PINHO, 2014). 2.4. Qualidade da água A qualidade da água é considerada boa. Porém, os reservatórios sofrem com a influência de aglomerados urbanos em seu entorno, como é o caso, principalmente, dos rios Jacareí e Juquery que recebem esgoto doméstico sem tratamento, fazendo com que a qualidade seja prejudicada (WHATELY; CUNHA, 2007). 2.5. Bacia Hidrográfica e Reserva de Água O termo Bacia Hidrográfica diz respeito a uma área de terra delimitada pela ocorrência da topografia (divisor topográfico), na qual toda água precipitada que cai sobre ela é drenada por um curso d’água principal e seus afluentes (DOMINGOS, 2006). A água proveniente da precipitação atmosférica que atinge a bacia hidrográfica possui dois caminhos a seguir: o escoamento superficial, quando a água encontra-se num curso d’água, e o escoamento subterrâneo, o qual acontece com a água infiltrada no solo. Em se tratando do último caso, o solo passa a comportar água em seus vazios, funcionando como uma reserva de água, ou também chamado de aquífero. Durante o período de estiagem é o aquífero que sustenta o abastecimento do corpo hídrico até que retorne o período chuvoso naquela região (REDA, 2014). Reda (2014) ainda afirma que “logo após a chuva, o escoamento superficial eleva um pouco o nível da represa”, porém o escoamento subterrâneo constitui uma reserva de longo prazo, que reabastece a represa ao longo do tempo. Com isso, observa-se uma relação de compensação entre o solo e o corpo hídrico correspondente. Isso explica como um rio permanente sobrevive aos períodos de estiagem e ressalta-nos a importância da infiltração de água no solo para a manutenção de reservatórios. 2.6. Região da Bacia Hidrográfica do Sistema Cantareira O Sistema Cantareira é formado por cinco bacias com o nome de seu respectivo reservatório. Águas Claras é um reservatório artificial e abastecido por bombas, portanto não há área de drenagem, estando dentro do perímetro da bacia do Juquery (Paiva Castro).
A região em questão passou por inúmeras transformações
socioeconômicas e
socioambientais devido à construção dos reservatórios do sistema Cantareira. As áreas em seu entorno foram inundadas, fazendo com que os moradores se deslocassem rumo a centros urbanos, como Bragança Paulista, Atibaia e Guarulhos. Os que permaneceram ali, passaram a desenvolver outros tipos de atividades, principalmente o turismo e a silvicultura. Ainda, a construção das rodovias Fernão Dias e Dom Pedro I foi um importante incentivo para construção de indústrias de grande porte e especulação imobiliária, uma vez que se tornou mais fácil o transporte de matérias-primas para a região (WHATELY; CUNHA, 2007). A figura 3 representa à esquerda a topografia da bacia do Sistema Cantareira, declividade de 20 a 45% (PEREIRA; TEIXEIRA FILHO, 2009), bem como a formação dos divisores topográficos das bacias de cada reservatório, e à direita, as principais rodovias que cortam a região. Em nota, o trecho norte do Rodoanel, quando terminada a obra, passará pelos municípios de Mairiporã e Caieiras, podendo levar mais urbanização para a região. Figura 3: Topografia da Bacia Hidrográfica do Cantareira e Sistema Rodoviário Principal.
Fonte: O autor, layers obtidos e adaptados de Agência das Bacias PCJ (2012) e IBGE (2013).
2.7. A questão da Crise Hídrica Os meses de Dezembro de 2013 e Janeiro de 2014 foram marcados pelos piores índices de chuva registrados na região sudeste do país desde 1930, o que provocou uma grande queda no armazenamento de água pelas represas do Sistema Cantareira. Esse fenômeno foi causado pela falta de umidade devido à presença de uma massa de ar de alta pressão sobre São Paulo (PINHO, 2014). Desse modo, com a falta de chuva no período considerado mais chuvoso do ano, a água consumida não era reposta, resultando numa queda brusca no sistema e a maior crise hídrica dos últimos tempos.
Porém, segundo estudos, os baixos índices pluviométricos não foram os únicos fatores responsáveis pela crise. Machado (2014) indica outros fatores para o baixo potencial hídrico como a crescente demanda do consumo decorrente do aumento populacional na RMSP e a degradação ambiental causada pelo desmatamento e expansão urbana desordenada na área dos mananciais. Além disso, Machado (2014) acrescenta os problemas e conflitos entre os órgãos responsáveis pela conservação ambiental. Para contornar o problema, o Governo do Estado de São Paulo criou medidas para gerar economia de água na RMSP e aliviar a produção do Sistema Cantareira, como: a implantação do bônus na conta de água incentivando a economia, obras nas represas para a utilização do volume morto, interligação dos sistemas para diminuir o consumo de água proveniente do Sistema Cantareira, redução de pressão na rede, diminuição de vendas de água por atacado, como é o caso de Guarulhos e São Caetano, bombeamentos de nuvens artificiais para suprir a seca e entre outras obras (PINHO, 2014). 3. METODOLOGIA O processo de Geoprocessamento para a geração de mapas temáticos é dotado de algumas etapas a serem descritas nesta seção. Para entendê-las, é preciso primeiramente conhecer os significados de alguns termos mais importantes:
Sistema de Informações Geográficas (SIG): Domingos (2006) define como um conjunto de várias técnicas de coleta e tratamento de dados espaciais, capaz de produzir mapas temáticos a partir de técnicas de Geoprocessamento. Para esse trabalho, o SIG escolhido foi o software QGIS versão 2.8.1.
mapa temático: é um mapa de uma região no qual podem ser identificadas informações, visando entender a caracterização e organização do espaço (DOMINGOS, 2006, p. 12). É formado por um ou vários layers sobrepostos.
layer ou camada: Pode ser vetorial ou matricial. Uma camada vetorial é um arquivo, geralmente no formato “Shapefile”, que possui a geometria espacial da região. Já uma camada matricial (raster) é um arquivo de imagem formado por pixels, normalmente no formato “GeoTiff”, como imagens orbitais ou sensoriamento remoto.
feição: elemento geométrico (ponto, linha ou polígono) que compõe uma camada vetorial. Por exemplo: no caso de um layer representando um estado, este pode ser divido em feições que representem os municípios. Cada feição deve possui um identificador (ID) que o associa à Tabela de Atributos.
tabela de atributos: cada layer vetorial possui sua própria tabela de atributos a qual contém informações referentes às suas feições. As linhas da tabela referem-se às feições e cada coluna corresponde a uma determinada característica daquela feição.
O primeiro passo para iniciar o geoprocessamento é adquirir todos os layers a serem utilizados nos mapas. Eles podem ser obtidos, por exemplo, através de plataformas online ou criados pelo próprio usuário. Os layers ainda possuem informações sobre as coordenadas geográficas que definem sua localização no espaço de acordo com uma projeção cartográfica previamente escolhida pelo autor. Os layers deste trabalho foram obtidos via download gratuito do IBGE (2013) e da Agência das Bacias PCJ (2012) e outros foram criados ou adaptados pelo autor. Já os dados foram adquiridos de diversas fontes como IBGE (2013), ANA (2015), SABESP (2015), Prefeitura de São Paulo (2011), entre outros. Para adicionar informações à tabela de atributos de um layer, é necessário que elas estejam organizadas em uma tabela no formato CSV (CommaSeparated Values, ou valores separados por vírgulas). Esta tabela deve conter uma coluna contendo o ID das feições para que o software possa associar os dados a sua feição correspondente. Feito isso, o usuário pode escolher como se dará a visualização dos dados (atributos) das feições. O software QGIS disponibiliza alguns tipos de visualização, sendo os mais utilizados nesse trabalho:
Símbolo Simples: todas as feições apresentam-se com o mesmo estilo (cor, borda, preenchimento), não possibilitando identificação de atributos;
Categorizado: as feições são diferenciadas por um de seus atributos. Cada atributo será representado em uma cor diferente no mapa;
Graduado: nesse caso, o usuário seleciona faixas de valores numéricos correspondentes a um determinado atributo e aplica-se uma cor para cada intervalo. Os intervalos podem ser determinados arbitrariamente pelo usuário ou por cálculos matemáticos disponibilizados pelo programa, sendo eles: Intervalor Igual, Quantil, Quebras Naturais, Desvio Padrão e Quebras Claras;
Baseado em regra: cria-se uma regra para cada classificação de dados. A regra é descrita através de expressões lógicas a partir das características salvas na tabela de atributos e de operações matemáticas.
Após a escolha mais adequada para a distribuição dos dados nos layers já se pode criar um mapa temático através da opção “Compositor de Impressão”. Este é um ambiente que permite a criação do mapa, escolhendo-se suas dimensões e escala, e acrescentar informações como título, legenda, figuras, dentre outras, visando uma melhor leitura. Outro tipo de estudo que pode ser realizado com o Geoprocessamento e que foi aplicado nesse trabalho é a Classificação Supervisionada de imagens obtidas através do Sensoriamento Remoto (SR). O objetivo desse recurso é realizar um breve estudo das
características ambientais na região da bacia hidrográfica do Sistema Cantareira com o intuito de analisar o uso do solo e então discutir a influência deste na produção de água pelo sistema e sua relação com a crise hídrica. Para entender melhor o processo, é necessário um conhecimento prévio de que as imagens de SR geralmente são obtidas por sensores anexados em satélites espaciais que capturam as ondas eletromagnéticas refletidas da superfície da Terra. Como cada objeto reflete um tipo específico de onda, os sensores diferem as ondas capturadas classificando-as de acordo com a faixa espectral (intervalo de comprimento de onda) que elas pertencem, gerando uma imagem diferente para cada faixa espectral, a qual é chamada de banda. As bandas são apresentadas em escala cinza, onde os pontos mais próximos da cor branca significam maior intensidade refletida daquele comprimento de onda e os pontos mais próximos do preto, menor intensidade (CARMINATO; LEITE; PAMBOUKIAN, 2015). A metodologia segue com a instalação de um complemento (plugin) chamado SemiAutomatic Classification Plugin (SACP), obtido diretamente no software QGIS. Depois de instalado e aberto, na aba “Pre-Processing”, escolhe-se a região e o ano da imagem a ser utilizada e faz-se o download da mesma (CONGEDO, 2015). O plugin irá obter automaticamente todas as bandas correspondentes àquela imagem. Para iniciar a classificação, o usuário deve selecionar a opção “Create a Virtual Raster”, ou seja, criar um raster virtual, o qual chamamos de mosaico. Um mosaico é uma imagem colorida formada pela junção de três bandas, sendo atribuída uma banda para cada uma das cores: vermelho, verde e azul. Depois de gerado, o usuário deve identificar no mosaico as características encontradas na superfície terrestre (água, vegetação, urbanização, etc.), criar assinaturas, as quais funcionam como uma amostra, selecionando uma área da imagem que contém a característica e atribuir uma cor e um nome, de modo a criar classes. O plugin SACP classifica toda a imagem de acordo com as assinaturas e, então, gerar uma nova imagem totalmente classificada nas cores escolhidas pelo usuário (CONGEDO, 2015). 4. RESULTADOS E ANÁLISES Os fatores que influenciaram a crise hídrica no Sistema Cantareira foram classificados em duas categorias: uma com os aspectos socioeconômicos referentes à parcela da RMSP que é abastecida pelo sistema e outra com características ambientais e de ocupação e uso do solo da região da bacia hidrográfica do sistema. As análises e conclusões sobre a contribuição de cada tópico são permitidas através dos mapas temáticos criados. 4.1. Abastecimento de água na RMSP A Região Metropolitana de São Paulo é abastecida por 8 sistemas integrados administrados pela SABESP que juntos produzem 65 m³ de água por segundo, sendo eles: Alto Tietê,
Cantareira, Alto Cotia, Baixo Cotia, Guarapiranga, Rio Claro, Rio Grande e Ribeirão da Estiva. Os municípios que não são atendidos por esses sistemas possuem abastecimento de água por sistemas isolados. Alguns municípios compram água proveniente da SABESP por atacado como é o caso de Santo André, São Caetano do Sul, Mauá, Guarulhos, Mogi das Cruzes e Diadema. (SECRETARIA MUNICIPAL DA HABITAÇÃO, 2010). A Figura 4 define as regiões atendidas por cada sistema no ano de 2000 e 2014, ou seja, antes e após a crise. Os dados utilizados para a criação dos mapas foram obtidos de Atlas Ambiental (2002) e ANA (2015) para o ano de 2000, e de SABESP (2015), para 2014. Notase que de 2000 para 2014 a área atendida pelo Sistema Cantareira na capital havia aumentado. Uma das tentativas de aliviar a crise foi diminuir as vendas de água por atacado para alguns municípios, como é o caso de Guarulhos e Santo André, e interligar os sistemas para que parte da região que antes era abastecida pelo Sistema Cantareira pudesse ser abastecida pelo Guarapiranga ou Alto Tietê, como é visto na Figura 4 à direita. Com isso, o Sistema Cantareira perdeu o posto de maior população atendida para o Guarapiranga. Figura 4: Sistemas de abastecimento de água na RMSP em 2000 e 2014.
Fonte: O autor, com dados obtidos de Altas Ambiental (2002), ANA (2015) e SABESP (2015).
4.2. Estudo de características socioeconômicas da RMSP A seguir, serão apresentadas as características socioeconômicas da RMSP que tiveram influência considerável na origem e no agravamento da crise hídrica no Sistema Cantareira, bem como a aplicação do Geoprocessamento para a análise espacial desses fatores. 4.2.1. População Na década de 60, quando houve início das obras de implantação do Sistema Cantareira, a população existente no município de São Paulo não passava dos 4 milhões e na RMSP, pouco menos de 5 milhões. Até a finalização total das obras, em 1981, a população já havia alcançado a marca dos 8,5 milhões na capital e 12,6 na RMSP. No último censo (2010), a
população residente da RMSP encontra-se próxima dos 20 milhões, sendo 11 milhões apenas na cidade de São Paulo (PREFEITURA DE SÃO PAULO, 2011). Além disso, segundo Brenha e Geraque (2014), “cerca de 200 mil novos habitantes chegaram anualmente” à RMSP no período de 2004 a 2013. A Figura 5 mostra o crescimento da densidade populacional da região abastecida pelo Sistema Cantareira de 1970 a 2010, desde quando o sistema estava se originando até próximo aos dias atuais. É possível observar que a região central da capital não sofreu muitas alterações em sua densidade, uma vez que a região já apresenta limites máximos de ocupação. Porém, as regiões periféricas e os municípios vizinhos sofreram aumento de densidade, ou seja, a população cresceu nessas regiões. Isso também pode ser analisado na Figura 6, a qual apresenta a taxa de crescimento populacional em percentagem entre os anos de 1970 e 2010. Os dados e os layers utilizados para a criação de ambos os mapas foram obtidos de IBGE (2013). Figura 5: Comparativo das Densidades Populacionais entre os anos de 1970 e 2010.
Fonte: O autor, com dados retirados dos Censos em IBGE (2013). Figura 6: Crescimento Populacional da Região Abastecida pelo Sistema Cantareira.
Fonte: O autor, com dados retirados dos Censos em IBGE (2013).
Já a Figura 7 apresenta a distribuição dos habitantes na RMSP segundo o sistema de abastecimento de água. O mapa apresenta a densidade populacional em habitante por hectare (hab/ha). Percebe-se claramente que a maior parte da população encontra-se na área atendida pelo Sistema Cantareira, o que ressalta sua importância para RMSP.
Figura 7: Densidade por Setor Censitário na RMSP.
Fonte: O autor, com dados retirados do Censo de 2010 em IBGE (2013).
4.2.2. Consumo de Água O aumento do consumo de água na RMSP é um fator de grande relevância no advento da crise hídrica que deve ser considerado nesse estudo. A Tabela 1 demonstra a evolução do volume médio de água consumido diariamente por habitante de alguns municípios paulistas que são abastecidos pelo Cantareira. Podemos observar que em 2013, os habitantes passaram a consumir em média 30 litros de água a mais que em 2009. Tabela 1: Consumo diário per capita (L/hab.dia).
Município Barueri Caieiras Carapicuíba Francisco Morato Franco da Rocha Osasco São Paulo
Consumo em 2004 129,4 99,8 112,8 96,4 111,7 139,7 162,2
Consumo em 2013 200,0 139,3 142,2 125,7 151,1 169,6 184,4
Fonte: O autor, dados obtidos do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento, 2004, 2013.
Além do aumento do consumo por habitante, o aumento da população absoluta nesse mesmo período fez com que o consumo total aumentasse mais ainda. A demanda total de água para abastecer apenas para o município de São Paulo passou de 642 milhões de m³ de água em 2004 para 790 milhões de m³ em 2013 (Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento, 2004, 2013). Nesse mesmo período, Brenha e Geraque (2014) afirmam que o consumo de água em toda a RMSP aumentou 26%, porém sua produção obteve incremento de apenas 9%, o que não foi suficiente para suprir a demanda, intensificando a situação crítica no abastecimento de água.
Após o advento da crise e todas as medidas tomadas pelo Governo Estadual em combate a falta d’água, o consumo de água na RMSP diminuiu para 140 litros/dia. Ainda assim, esse número é alto, já que a Organização das Nações Unidas (ONU) recomenda suficiente o consumo de 110 litros/dia (PINHO, 2014). Na Figura 8 podemos comparar o consumo de água nos bairros da capital paulista segundo sua renda durante a crise hídrica por parte dos moradores no período de Janeiro a Julho de 2014, a partir de dados da SABESP disponibilizados em Abrantes (2014). Conclui-se que os bairros de maiores rendas consomem mais água que os de menores rendas, o que indica uma correlação entre a renda mensal e o consumo de água. Além disso, os bairros de baixa renda foram os que economizaram mais água após seis meses, sendo o campeão de economia o bairro Jaçanã, na zona norte da capital. Figura 8: Consumo Médio Mensal por Domicílio de Janeiro a Julho de 2014.
Fonte: O autor, com dados obtidos de Abrantes (2014) e IBGE (2013).
Paulo Ferreira, que comanda atualmente a Secretária Nacional de Saneamento Ambiental do Ministério das Cidades, em entrevista à Brenha e Geraque (2014), defende que “o principal motivo para a disparada do consumo per capita é o aumento da renda”. Ele explica que o aumento de renda possibilita a compra e o uso mais frequente de equipamentos que consomem muita água, como chuveiros, máquinas de lavar roupa, entre outros. 4.2.3. Renda Familiar Dias, Martinez e Libânio (2010) concluíram que o consumo de água possui ligação direta com o poder aquisitivo dos habitantes (Figura 9). Seus estudos foram realizados no estado de Minas Gerais e foi considerada como Classe A renda familiar superior a R$ 4000,00; Classe B de R$ 2000,00 a R$ 4000,00; Classe C de R$ 1000,00 a R$ 2000,00; Classe D de
R$ 600,00 a R$ 1000,00; e Classe E até R$ 600,00. No gráfico encontra-se renda per capita, ou seja, renda familiar dividida pelo número de pessoas. Figura 9: Relação entre Renda Mensal e Consumo Diário de Água.
Fonte: adaptado de Dias, Martinez e Libânio (2010).
Portanto, conclui-se que a renda da população abastecida pelo Sistema Cantareira é um fator agravante na crise hídrica uma vez que está diretamente ligada ao consumo de água. No ano de 2000, a renda média dos moradores do município de São Paulo não atingia os R$ 1.500,00. Já em 2010, o rendimento médio gira em torno dos R$ 4.700,00. Além disso, no mesmo período o salário mínimo aumentou de R$ 151,00 para R$ 750,00 (SÃO PAULO, 2011). Na figura 10 podemos analisar o aumento da renda no período, o que justifica o aumento do consumo de água analisado anteriormente, e concluir que grande parte da população de rendas mais elevadas se concentra dentro da área atendida pelo Sistema Cantareira. Figura 10: Comparativo da Renda Mensal Média Familiar entre 2000 e 2010 na RMSP.
Fonte: O autor, com dados do Censo 2000 e Censo 2010 em IBGE (2013).
4.2.4. Perdas de água As perdas de água no sistema de abastecimento são classificadas em duas categorias, sendo elas:
real: representa a perda de água por vazamentos de tubulações, extravasamentos em reservatórios, perdas por manutenção, entre outras;
aparente: a água consumida não é devidamente computada no sistema em decorrência de fraudes (pelos usuários) e falhas no cadastro comercial.
A SABESP registra perdas físicas em torno dos 25%, ou seja, um quarto da água tratada dos oito sistemas da RMSP é perdido durante a distribuição devido a falhas estruturais na rede (PINHO, 2014). Infelizmente as informações detalhadas sobre perdas de água e seus exatos locais de ocorrência são sigilosas e não são totalmente disponibilizadas ao público e, por isso, não foi possível utilizar o Geoprocessamento nessa questão. 4.3. Bacia Hidrográfica do Cantareira As cinco bacias do Sistema Cantareira fazem parte de bacias hidrográficas de rios importantes como o Piracicaba e o Tietê. A bacia Juquery é a única que faz parte da bacia do Alto Tietê, sendo que as outras quatro fazem parte da bacia do rio Piracicaba, ou também chamada de Bacia PCJ, que, além do Piracicaba, abrange os rios Capivari e Jundiaí, dando origem a sigla PCJ (SILVA, 2012 apud MACHADO, 2014, p. 30). A região conta com alguns órgãos responsáveis pela gestão dos recursos hídricos os quais, segundo Machado (2014), são sete Unidades de Conservação2 (dentre elas, três Áreas de Proteção Ambiental – APA e quatro Parques Estaduais) e três Comitês de Bacia Hidrográfica (Alto Tietê, PCJ-SP e PCJ-MG). Machado (2010) complementa que os estudos e propostas realizados por esses órgãos gestores são essenciais para minimizar os problemas socioambientais e para manter a qualidade de vida e ambiental da região. A Figura 11 apresenta as Unidades de Conservação e os Comitês. Observa-se que há sobreposição de duas APAs, sendo elas Piracicaba e Juqueri-Mirim II e Sistema Cantareira. Segundo Whately e Cunha (2007), ambas as unidades não se encontram regulamentadas, não possuem conselho consultivo e nem plano de manejo. Dentre as unidades presentes na Bacia do Cantareira, apenas a APA Fernão Dias possui conselho consultivo e está elaborando um plano de gestão ambiental. Apenas uma porção da Bacia do Juquery está inserida na legislação referente as Áreas de Proteção aos Mananciais, que tem o poder de regulamentar o uso e ocupação do solo, o que não acontece com as outras bacias.
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Instituídas pelo Poder Público, objetivam a proteção de espaços territoriais definidos e seus recursos ambientais, através de um regime administrativo especial (BRASIL, 2000 apud MACHADO, 2014, p. 82).
Figura 11: Unidades de Conservação.
Fonte: O autor. Adaptado de Agência das Bacias PCJ (2012).
4.3.1. Estudo do Uso do Solo Segundo Whately e Cunha (2007) as alterações das atividades humanas no uso e ocupação do solo de bacias hidrográficas podem interferir na produção e qualidade da água, portanto, “a análise do uso do solo permite verificar de que forma estas atividades estão contribuindo positiva ou negativamente para a qualidade ambiental”. O estudo do Uso do Solo na Bacia Hidrográfica do Cantareira (Figura 12) foi realizado seguindo-se a metodologia de Classificação Supervisionada com imagens obtidas do satélite LANDSAT 5 em 9 ago. 1987 e 23 ago. 2010, respectivamente, disponibilizadas pelo Semi-Automatic Classification Plugin. Com o estudo, pode-se notar o domínio da paisagem antrópica e de pastagem em ambos os anos, o que sugere desmatamento antecedente ao ano de 1987, primeiro com a plantação de café e substituída por áreas de pastagem. Observa-se que muitas áreas de floresta nativa ou recuperada foram substituídas por atividades de silvicultura, a qual é uma fonte de renda para os habitantes da região (PEREIRA; TEIXEIRA FILHO, 2009). Apenas na bacia do Juquery é possível identificar uma grande quantidade de mata preservada, pois esta encontra-se inserida na Área de Proteção aos Mananciais (WHATELEY; CUNHA, 2007), porém a mesma não deixa de ser alvo da urbanização, ainda mais por se localizar em municípios pertencentes à RMSP. Ainda, é notável o crescimento urbano em toda a Bacia, sendo de 72%, principalmente na área ao norte da Bacia (Figura 13), nos municípios de Extrema, Itapeva e Camanducaia. Atividades agrícolas e hortifrutigranjeiras se dispõem em minoria uma vez que a declividade da região não permite técnicas agrícolas mecanizadas.
Figura 12: Comparativo entre resultados da classificação dos anos 1987 (direita) e 2010 (esquerda).
Fonte: O autor. Figura 13: Detalhe: Crescimento urbano.
Fonte: O autor.
4.3.2. Consequências e Ameaças à Produção Hídrica As grandes áreas de campos antrópicos podem ser facilmente substituídas por outras atividades humanas que podem comprometer a produção e qualidade da água, como por exemplo, a urbanização, que muitas vezes encontra-se dispersa (como chácaras e condomínios) e entorno dos rios e reservatórios (Figura 14) (WHATELY; CUNHA, 2007). Reda (2014) enfatiza que “quando a superfície de uma bacia é impermeabilizada pela urbanização, a infiltração é sensivelmente reduzida”, ou seja, a capacidade do solo em repor água em longo prazo ao manancial diminui. Ao mesmo tempo, a urbanização polui os
mananciais com o despejo de esgoto domiciliar e industrial, prejudicando a qualidade e a produção da água, além de tornar mais caro o tratamento da mesma. Figura 14: Ocupação urbana nas margens do rio Juquery e Reservatório Paiva Castro, em Mairiporã.
Fonte: Whately e Cunha (2007, p. 21).
Whately e Cunha (2007) consideram como ameaças ao Sistema Cantareira a diminuição das áreas de Mata Atlântica remanescente, atividades de reflorestamento (silvicultura), campos antrópicos, urbanização e ocupação urbana nas Áreas de Preservação Ambiental (APP), atividades industriais, falta de regulamentação das APAs, entre outros. Pereira e Teixeira Filho (2009) demostraram em seus estudos a susceptibilidade à erosão associada à degradação ambiental que a região do Cantareira apresenta em consequência de sua declividade e geologia local. O relevo apresenta-se ondulado médio a forte e a presença da mata original permite o sustento do relevo e evita o processo de erosão. Os autores acrescentam que as práticas de silvicultura presentes na região propiciam o desmatamento, compactação do solo, erosão e aporte de sedimentos nos cursos d’água, o que prejudica a produção de água pelos mananciais. Além disso, as APAs responsáveis pela Bacia do Cantareira encontram-se inadequadas, sendo assim, mais difícil o controlar o desmatamento e a expansão urbana nessa área, o que indica que a situação do uso e ocupação do solo no Sistema Cantareira tente a agravar. 5. CONCLUSÃO A doce ilusão de que a água era um bem inesgotável no Brasil se desmanchou após o auge da maior crise hídrica da história no Sudeste do país. O maior e mais importante Sistema de Abastecimento da RMSP, o Sistema Cantareira, entra em colapso e leva desespero às casas paulistas, secando suas torneiras. Esse trabalho, por sua vez, contou com o estudo de alguns fatores mais relevantes que tornaram mais grave a situação dos mananciais do Cantareira e da crise enfrentada pela Região Metropolitana de São Paulo. O uso do Geoprocessamento facilitou a interpretação das informações obtidas com a pesquisa, possibilitando um melhor entendimento dos principais motivos que levaram à crise
hídrica no Sistema Cantareira. Com isso foi possível atingir a todos os objetos do trabalho, conhecendo e entendendo melhor a produção e o abastecimento de água pelo Sistema Cantareira, de modo a discutir e analisar todos os fatores levantados através dos mapas criados. Após os estudos, podemos concluir que além da falta de chuva, outras causas também levaram ao esgotamento do Sistema, as quais foram originadas da própria ação humana ou por falhas no gerenciamento público. Observou-se que nenhuma das causas apontadas se mostrou mais influente que as demais e todas se estabeleceram de maneira simultânea. Os fatores socioeconômicos da população abastecida pelo sistema influenciaram diretamente no aumento do consumo de água decorrente do crescimento populacional acompanhado de melhores condições financeiras. Ao mesmo tempo em que isso acontecia na RMSP, a bacia hidrográfica do Cantareira sofria os impactos ambientais provocados pela urbanização desordenada e pelo desmatamento. Portanto, não seria suficiente apenas um consumo de água consciente por parte da RMSP sendo que os mananciais não são adequadamente conservados e sua capacidade produtiva está diminuindo. Conclui-se então que a crise hídrica é decorrente de fatores de âmbito socioeconômico e ambiental. Para aliviar a situação, sugere-se buscar por eficiência na demanda e distribuição de água na RMSP e por políticas e legislações que protejam efetivamente os mananciais. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABRANTES, Talita. As regiões que mais esbanjam água em São Paulo. Exame. Brasil, 31 ago. 2014. Disponível em: . Acesso em: 30 jun. 2015. AGÊNCIA DAS BACIAS PCJ. SIG-PCJ. Download de Dados. 2012. Disponível em: . Acesso em: 25 jun. 2015. AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS (ANA). Serviços. Sistema Cantareira. Brasília, 2015. Disponível em: . Acesso em: 06 jul. 2015. ATLAS AMBIENTAL do Município de São Paulo. Saneamento. São Paulo, 2002. Disponível em: . Acesso em: 15 jun. 2015. BRENHA, H.; GERAQUE, E. Consumo de água na Grande São Paulo cresce mais que a produção. Folha de S. Paulo. São Paulo, 03 abr. 2014. Disponível em: . Acesso em: 09 jul. 2015 CARMINATO, L. P.; LEITE, G. T. D; PAMBOUKIAN, S. V. D. Utilização de Imagens de Sensoriamento Remoto em Projetos de Geoprocessamento. In: CONGRESSO ALICE
BRASIL, 5., 2015, São Paulo. Anais... São Paulo, Universidade Presbiteriana Mackenzie, 2015. Artigo aceito para publicação. COMPANHIA DE SANEAMENTO BÁSICO DO ESTADO DE SÃO PAULO (SABESP). Deliberação ARSESP 545/15 - artigo 8º. Mapa 1 – Localização das VRPs. São Paulo, 2015. Disponível em: . Acesso em: 20 jun. 2015. CONGEDO, Luca. Semi-Automatic Classification Plugin Documentation. Release 3.0.7. 2015. Disponível em: . Acesso em: 27 jul. 2015. CORDOVEZ, J. C. G. Geoprocessamento como ferramenta de gestão urbana. Simpósio Regional de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto, v. 1, 2002. Disponível em: . Acesso em: 01 jul. 2015. DIAS, David Montero; MARTINEZ, Carlos Barreira; LIBÂNIO, Marcelo. Avaliação do impacto da variação da renda no consumo domiciliar de água. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 15, n. 2, p. 155-166, 2010. Disponível em: . Acesso em: 11 jun. 2015. DOMINGOS, Jocival Luiz. Estimativa de perda de solo por erosão hídrica em uma bacia hidrográfica. Monografia. Vitória: UFES, 2006. Disponível em Acesso em 06 jun. 2015. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA (IBGE). Downloads. 2013. Disponível em: Acesso em: 12 mai. 2015. MACHADO, Micheli Kowalczuk. Águas do Cantareira: Governança e Diálogo de Saberes. Tese (Doutorado em Ecologia Aplicada) - Ecologia de Agroecossistemas, Piracicaba: USP, 2014. Disponível em: . Acesso em: 05 jul. 2015. PASCHOALOTTI, Eduardo L.; MARTINI NETO, Waldomiro. Sistema Cantareira – O desafio para atender regiões hidrográficas diferentes com disponibilidade hídrica limitada. Águas do Brasil, São Paulo, edição 6, 27 mai. 2013. Disponível em: . Acesso em: 04 ago. 2015 PEREIRA, Vânia Rosa; TEIXEIRA FILHO, José. Identificação das áreas susceptíveis aos processos erosivos Identificação das áreas susceptíveis aos processos erosivos em duas bacias do Sistema Cantareira por meio de diferentes cenários de usos da terra. Acta Scientiarum. Agronomy. Maringá, v. 31, n. 1, p. 155-163, 2009. Disponível em: . Acesso em: 17 ago. 2015.
PINHO, Angela. Nível Crítico. Veja São Paulo. São Paulo, ano 47, n. 14, p. 40-46, 02 abr. 2014. SÃO PAULO (Município). Histórico Demográfico do Município de São Paulo. Tabelas. 2011. Disponível em: . Acesso em: 09 jul. 2015. ______ . Secretaria Municipal da Habitação. São Paulo, 2010. Plano Municipal de Saneamento Básico de São Paulo. Volume I. Secretaria Municipal da Habitação. São Paulo, 2010. Disponível em: . Acesso em: 31 jul. 2015. REDA, André Luiz de Lima. As Chuvas e o Reabastecimento da Represa. Revista Fator Basil, 27 mar. 2014. Disponível em: . Acesso em: 04 jul. 2015. SISTEMA NACIONAL DE INFORMAÇÕES SOBRE SANEAMENTO (SNIS). Diagnósticos dos Serviços de Água e Esgotos. 2004. Disponível em: . Acesso em: 07 jul. 2015. ______ . Diagnósticos dos Serviços de Água e Esgotos. 2013. Disponível em: . Acesso em: 11 jul. 2015. WHATELY, Marussia; CUNHA, Pilar. Cantareira 2006: um olhar sobre o maior manancial de água da Região Metropolitana de São Paulo. São Paulo: Instituto Socioambiental, 2007. 67 p. Disponível em: . Acesso em: 04 jul. 2015. E-MAIL PARA CONTATO Aluna: Larissa Porteiro Carminato (
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